AutoCAD向GIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)的探討

□ 閆春波

（晉城市國(guó)土測(cè)繪院，山西 晉城 048000）

0.引言

“數(shù)字城市”的概念已深入人心，它在我們的日常生活中幾乎無(wú)處不在。城市信息化過(guò)程表現(xiàn)為地球表面測(cè)繪與統(tǒng)計(jì)的信息化（數(shù)字調(diào)查與地圖），政府管理與決策的信息化（數(shù)字政府），企業(yè)管理、決策與服務(wù)的信息化（數(shù)字企業(yè)），市民生活的信息化（數(shù)字城市生活），這些信息化的過(guò)程的首要工作，即建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，沒有數(shù)據(jù)作為底層支撐，信息化將無(wú)從談起，其中一項(xiàng)最為重要的工作就是建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，它在方便政府、公民應(yīng)用的同時(shí)，也關(guān)系到國(guó)家的安全與防范。傳統(tǒng)地形電子地形圖主要基于CASS繪制而成，而在某些領(lǐng)域需應(yīng)用其GIS的數(shù)據(jù)格式，如電力線路設(shè)計(jì)、信號(hào)對(duì)地形的模擬仿真等，目前使用最為廣泛的地理信息數(shù)據(jù)是ArcGIS下的shape圖層，這就需要將原始測(cè)繪的.dwg格式轉(zhuǎn)為.shp格式[1-3]，在日常內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，有些關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)還值得我們更深一步地探討與研究，本文就原始CASS中的點(diǎn)、線、面等圖形要素與屬性信息的轉(zhuǎn)換，進(jìn)行了完整地探討與總結(jié)，為后續(xù)類似項(xiàng)目的開展及實(shí)施提供了相應(yīng)的解決方案。

1.格式轉(zhuǎn)換流程

測(cè)繪軟件CASS的DWG數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換為SHAPE格式，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方式有以下兩種：一是通過(guò)測(cè)圖軟件或ArcGIS自帶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換方式只滿足一般點(diǎn)、線、面，打散的點(diǎn)、線與未封閉的面都不能轉(zhuǎn)換，且圖形要素的屬性信息會(huì)丟失，導(dǎo)致無(wú)法滿足地理信息數(shù)據(jù)的使用要求；二是通過(guò)開發(fā)程序完成，該方法需要耗費(fèi)大量精力，且需熟悉底層數(shù)據(jù)格式與程序接口[4-7]。傳統(tǒng)DWG向SHAPE格式轉(zhuǎn)換模型（如圖1所示）。

圖1DWG向SHAPE格式的轉(zhuǎn)換模型

2.轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵技術(shù)

在日常工作中，我們發(fā)現(xiàn)有些數(shù)據(jù)圖層可以直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但有些原始數(shù)據(jù)并不規(guī)范，如高程點(diǎn)并非以一個(gè)整體、獨(dú)立的圖塊形式存在，高程注記被打散，高程點(diǎn)被分解為以多段線形式的同心圓等。如此一來(lái)對(duì)我們的轉(zhuǎn)換處理增加了非常大的內(nèi)業(yè)工作量與轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。因此，對(duì)現(xiàn)實(shí)中存在的原始CASS圖形數(shù)據(jù)，本文按“規(guī)范數(shù)據(jù)”與“非規(guī)范數(shù)據(jù)”兩部分進(jìn)行詳細(xì)探討。

2.1 規(guī)范數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

2.1.1 點(diǎn)狀要素

CASS圖形中，向ArcGIS轉(zhuǎn)換后形成點(diǎn)狀要素的包括：高程點(diǎn)、圖塊、控制點(diǎn)、獨(dú)立地物符號(hào)、文字注記等。

此類原始數(shù)據(jù)較為規(guī)范，沒有破損，可直接轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過(guò)程中只需選取點(diǎn)狀要素即可，其基本屬性信息可以直接轉(zhuǎn)到GIS的屬性表中，如高程點(diǎn)、控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，文字注記的內(nèi)容等。

2.1.2 線狀要素

涉及線狀要素的圖層包括絕大多數(shù)的底圖圖層：道路邊線、道路中心線、等高線、室外臺(tái)階、橋梁、鐵路、線狀圍欄、電力線、線狀水系等等。線狀要素一般無(wú)屬性數(shù)據(jù)，可直接轉(zhuǎn)換，若圖層攜帶屬性，需將不同類別分離單獨(dú)轉(zhuǎn)換，如電力線，CASS中電力、通信、光纜均在一個(gè)圖層，按不同顏色區(qū)分，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)需將各類提取單獨(dú)分層轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后在ArcGIS中統(tǒng)一添加屬性字段。

2.1.3 面狀要素

面狀要素包括綠地、居民地、植被覆蓋、面狀水系等。此類規(guī)范數(shù)據(jù)均為閉合多段線，可直接轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后檢查其面積屬性。

2.2 非規(guī)范數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

主要表現(xiàn)為原始地物符號(hào)、線型被炸開分解，成為一段段直線（Line），或原始多行文字被分解成一個(gè)個(gè)單行文字，分散顯示，以致于形成底圖要素雜亂、線型不規(guī)范及屬性丟失的現(xiàn)象。這類底圖不可直接轉(zhuǎn)換，需對(duì)原始底圖進(jìn)行批量程序化修復(fù)后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2.2.1 點(diǎn)狀要素

點(diǎn)狀要素中對(duì)后期GIS應(yīng)用最為重要的是高程點(diǎn)、控制點(diǎn)及文字注記。規(guī)范的高程點(diǎn)與控制點(diǎn)應(yīng)是一個(gè)個(gè)小的圖塊，這類圖塊攜帶包括高程在內(nèi)的三維坐標(biāo)屬性，可以直接轉(zhuǎn)為.shp格式，而被分解的高程點(diǎn)與控制點(diǎn)，點(diǎn)與注記分離，點(diǎn)也不是Point，卻是一個(gè)個(gè)三到四層的同心圓（線型為多段線），此類點(diǎn)的轉(zhuǎn)換不需編程特殊處理，可按其中一個(gè)同心圓的半徑（比如最小圓的半徑）全部提取單獨(dú)建層，先轉(zhuǎn)為.shp格式，此時(shí)GIS中的高程點(diǎn)為一個(gè)個(gè)圓形面狀要素，而非點(diǎn)狀要素，后期運(yùn)用工具箱中的由面生點(diǎn)轉(zhuǎn)換工具，即可在圓中心生成一個(gè)個(gè)點(diǎn)狀要素，高程屬性即可一并轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)。

分散的文字注記直接轉(zhuǎn)換就成為分散的點(diǎn)，一個(gè)字成為一個(gè)點(diǎn)，該類轉(zhuǎn)換沒有好的批量處理方法，需要在CAD中進(jìn)行l(wèi)isp編程，由離散的注記合并為一個(gè)單行文字注記。筆者通過(guò)lisp編程，可快速合并文字注記，實(shí)現(xiàn)底圖注記的批量修復(fù)功能，節(jié)省了大量的人工編輯時(shí)間與精力。

2.2.2 線狀與面狀要素

分散的線狀與面狀要素均是由line要素組成，不可直接轉(zhuǎn)換，線狀要素需修復(fù)成一條多段線，面狀要素則為閉合的多段線，這樣轉(zhuǎn)換過(guò)去線狀要素是一個(gè)整體，面狀要素是一個(gè)閉合的面。該類底圖修復(fù)不需編程，只需運(yùn)用PEDIT命令分別對(duì)線狀與面狀要素進(jìn)行處理即可，此外，通過(guò)橋梁的面狀水系圖層，則需要人工將橋兩端不閉合的水系多段線進(jìn)行手工合并。

3.數(shù)據(jù)檢查與入庫(kù)

到此為止，原始底圖的修復(fù)與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換工作已處理完畢，剩下的工作需在ArcGIS中進(jìn)行要素的拓?fù)溴e(cuò)誤檢查與修改。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查后的SHAPE數(shù)據(jù)方可入庫(kù)，主要包含以下幾個(gè)方面：安裝數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)整合圖層；對(duì)圖形要素的完整性、正確性，拓?fù)潢P(guān)系正確性，邏輯關(guān)系一致性，以及屬性的完整性、正確性，規(guī)范性等檢查；分幅圖形接邊和屬性合并，實(shí)現(xiàn)圖形的無(wú)縫拼接。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文以DWG與SHAPE格式為例，探討了日常工作中原始CAD格式圖形數(shù)據(jù)向GIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵技術(shù)。將CASS數(shù)據(jù)格式中的點(diǎn)、線與面等三要素進(jìn)行分類講述，特別是對(duì)非規(guī)則底圖要素的轉(zhuǎn)換，進(jìn)行了更深一層地闡述，在日常工作中提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量與工作效率。為后續(xù)類似項(xiàng)目的開展及實(shí)施提供了相應(yīng)的解決方案。

參考文獻(xiàn)：

【1】李逵.FME在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2016（3）：115-117.

【2】任興燁,李杰.FME在數(shù)字城管系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及建庫(kù)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代測(cè)繪，2016，39（3）：29-31.

【3】孟凡影,付偉濤,楊歡,等.基于FME的校園基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)[J].吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，32（5）：21-23.

【4】李剛,朱慶杰,張秀彥,等.基于FME的城市GIS基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換[J].測(cè)繪通報(bào)，2006（4）：17-20.

【5】范占永,蔡?hào)|健,管發(fā)海,等.DWG與SHP數(shù)據(jù)中空間圖元轉(zhuǎn)換技術(shù)的分析與應(yīng)用研究[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2016，14（2）：193-197.

【6】彭正泉,許賜文,蔣俊平.不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪中ArcGIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的探討[J].北京測(cè)繪，2016（2）：135-137.

【7】戴良,陳柏海.淺析 AutoCAD 到 ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方法[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016，36（13）：176-177.